用于無線網絡中的有效傳遞的系統和方法

專利名稱：用于無線網絡中的有效傳遞的系統和方法
技術領域：
本發明總地涉及無線通信，具體來說涉及無線網絡中有效傳遞
(hand-off)的系統和方法。
背景技術：
圖1顯示了典型的無線局域網(WLAN) 100的簡單結構，例如可以 包括一個Wi-Fi網絡。WLAN 100具有3個接入點(AP1、 AP2、 AP3)，
這些接入點經交換器101互連。典型地，每個接入點使用一個不同的通信 通道以便減少相互間的干擾。每個接入點的覆蓋區通常與WLAN中的至少 一個其他的接入點部分重疊。在示例的WLAN100中，每個接入點的覆蓋 區與其他兩個接入點的每一個的覆蓋區在一定程度上重疊。圖1旨在說明 一個移動站(STA)在不同接入點的覆蓋區中移動的情況，例如經AP1和 AP2覆蓋區的重疊區域102，從API的覆蓋區移動到AP2的覆蓋區。
為了當在接入點1和2間移動時保持該站的無縫連接，通常提供一種 傳遞方案。當前大多數方案依賴該站點來實施。這些傳遞過程通常使用3 個階段，即發現、搜索和執行。在發現階段，站點確認需要漫游到另一接 入點。在搜索階段，該站點找到一個合適的相鄰接入點以漫游到該接入點。 在執行階段，該站點決定要漫游到數個候選相鄰接入點的哪一個。
在典型的發現階段中， 一個站點監視它與當前相關聯的接入點的連接 質量，通常依據接受的信噪比(SNR)和/或誤包率。如果這些指標低于一 特定的典型的預定閾值，該站點就利用搜索階段來找到是否有一個或多個 其他接入點可以提供比當前的相關聯接入點更好的連接。
典型地，在搜索階段，該站點首先以節能模式比特設定，發送一個空 包到其關聯接入點。當當前關聯接入點接收到該空包時，該關聯接入點認 為該站點處于節能模式，于是它會緩存以該站點為目的地址的所有包。在 發送空包到其當前關聯接入點之后，該站點開始掃描不同的通道，在這些 不同通道中的每一個停留一定的時間周期，以傾聽該通道上的信標(beacon)。如果該站點接收到由另一接入點發來的信標信號，它就存儲該 確認包含在信標信號中的接入點的信息，并存儲該接入點的估計的鏈路質 量(例如可以從接收的信標信號的信號強度來測量)。掃描之后，站點回到 其原來通道并發送一個節能輪詢(poll)包到其當前關聯接入點。接收到 這個節能輪詢包后，接入點識別該站點己經從節能模式返回，該接入點恢 復到該站點的包傳送并發送所有緩存的包到該站點。
在這樣的典型搜索方案中，對相鄰接入點的知識是基于該站點聆聽信 標信號而不是該站點執行搜索主動傳送任何的包到不相關聯的接入點。這 樣的搜索方案通常稱為被動搜索方案。這樣的方案在站點當前不與之相關 聯的通道上不產生任何附加的流量。但是這樣的被動搜索可能需要相當長 的時間來完成。對于圖2中的已有技術，典型的信標間隔為100ms。因此， 在一個典型的搜索中， 一個站點必須停留在每個通道至少100ms，以使用 該通道接收來自每個接入點的信標，來確定使用該通道的每個接入點的信 號強度。在IEEE802.11b/g標準Wi-Fi頻帶內，有11個通道。因此，掃描 與搜索站點當前不相關聯的IO個通道需要的時間可能長達整整1秒。
為了減少搜索時間，己有標準使站點在與該站目前不相關聯的通道上 發送一個探測請求包，收到該探測請求包的任何接入點通過發送一個探測 響應包給該站點向該站點提供特定信息(時間戳、信標間隔、能力信息、 服務組標識符(SSID)等)。這樣的搜索方案典型地稱為主動搜索方案。 利用這樣的主動搜索方案， 一個站點可以收集關于相鄰接入點的信息，從 接收的探測響應包的信號強度估計各相鄰接入點的鏈路質量。此外，基于 非關聯通道上的流量狀況，接入點響應時間可能是幾到幾十毫秒。因此， 減少了整個搜索時間，其代價為在非關聯通道上產生了額外的流量。問題 在于，額外的流量使用系統容量，隨著搜索傳遞接入點的站點數量的增加， 容量和帶寬的損失可能相當大。
如本領域的技術人員將可以理解的，在基于802.11b/g網絡(具有11 個通道)和基于802.11a網絡(具有數十個通道)中的搜索階段是相當費 時的。為了減少搜索階段的掃描時間，有人已經提出包含相鄰訪問點信息 的現場(site)報告給起草的正￡￡802.1化標準。-圖3顯示了建議的80211k現場報告的基本結構。該現場報告的每個內 容包含關于一個發送接入點的相鄰接入點的信息，包括相鄰接入點的基本
服務組標識(BSSID)、 BSSID匹配狀態、當前通道和物理層類型(PHY 類型)。在建議的802.11k標準下，當一個站點需要傳遞時，該站點產生一 個請求到其相關聯的接入點。接收到該請求后，關聯接入點發送一個現場 報告給該站點。該現場報告通常標明由相鄰接入點使用的通道。因此，在 建議的802.11k標準下，通過利用該現場報告，站點不需要掃描全部通道， 因此可大幅度減少搜索需要的時間。然而，建議的802.11k標準使用現場 報告沒有考慮各種應用和站點的需求，仍可能使用相當數量的帶寬來交換 現場報告，特別是當多個站點搜索傳遞接入點時向多個接入點請求現場報
告
最后的傳遞階段通常稱作執行階段。具有了相鄰接入點的知識后(不 管通過被動搜索、主動搜索還是現場報告獲得)，站點可以檢査并確定相鄰 接入點之一是否能提供比當前關聯接入點更好的連接。如果存在更好的連 接，站點將典型地試圖與那個接入點相關聯并脫離當前接入點，否則該站 點將返回到搜索階段取得最新關于相鄰接入點的信息。
如典型地執行的那樣，這些傳遞階段的相互作用，產生其他的問題。 例如，如前所述的，站點根據接收的SNR和/或誤包率監測其當前鏈路質 量。如果上述參數超過預定的閾值，站點搜索其他的相鄰接入點。問題在 于， 一個服務區內的信號隨時間和位置變化。對于一預定閾值，因為接收 的SNR和/或誤包率由于這些改變而超過預定閾值，當站點仍位于接入點 覆蓋區域的一個非重疊區域時，站點可以開始掃描相鄰接入點。由于在這 樣的非重疊區域不存在可用的另外通道，在所有非關聯通道上會產生不必 要的業務流量。
再有，關于傳遞延遲和強健性，不同的應用有不同的要求。例如，語 音應用具有相對嚴格的延遲限定(例如小于40ms)，但是其鏈路質量需要 相對較低。相反，數據應用對延遲不很敏感(例如延遲可以為數百毫秒)， 但是數據應用需要相對高的鏈路質量。如前面提到的，被動搜索方案是基 于站點傾聽非關聯接入點發送的信標。如上提及的，這可能導致該站點停留在每個非關聯通道的時間相當長，因為信標間隔通常為100毫秒。因此， 在已有標準之下，對延遲敏感的應用(如語音應用)，不能容忍這樣長的延 遲，必須依賴主動搜索方案，但會產生額外的開銷流量。另一問題是，以 相對高的速度移動的站點，根據已有標準如果閾值設置得太高，可能沒有 時間執行搜索，因為快速移動的站點在重疊區域的時間較少。

發明內容
本發明提供用于無線通信環境中的有效傳遞的系統和方法，特別是
WLAN環境。這里，本發明的系統和方法是參考WLAN說明的。但是， 本發明的系統和方法的實施例可以應用到多種網絡結構中，包括但不限于 無線城域網(WMAN)、無線廣域網、蜂窩式網絡等等。
本發明的系統和方法的實施例使用"鄰居報告"，它包括比建議的 802.11k現場報告還多的信息。鄰居報告由接入點提供到其站點。接入點周 期性地和/或根據站點的請求廣播該鄰居報告到其站點，由此通過減少或消 除站點向潛在傳遞接入點請求現場報告的需要以及接入點傳送該現場報告 的需要，從而釋放網絡容量。此外，本發明系統的實施例使用鄰居報告更 新而不是重新廣播整個鄰居報告，這進一步減少了網絡開銷。通過鄰居報 告，本發明的系統和方法使得站點能更有效和低成本地進行傳遞。
鄰居報告的實施例包括相鄰接入點的搜索閾值、目標信標傳送時間和 執行閾值。搜索閾值和執行閾值可以是基于應用類型、移動速度、目標接 入點等的自適應閾值。自適應搜索閾值可以被站點使用來開始搜索過程， 而自適應執行閾值可以用于選擇目標接入點。優選地，使用自適應閾值提 高了傳遞的強健性同時減少開銷。關于搜索的閾值，搜索閾值是與站點的 當前關聯接入點有關的度量，當站點離開接入點時該量度減小。因此，較 高搜索閾值導致較早的搜索開始。另一方面，執行的閾值可以看成當前關 聯接入點與潛在的目標接入點之間的鏈接質量的差。所以較高的執行閾值 可能導致較晚的傳遞。
包含在鄰居報告中的相鄰接入點的目標信標的傳送時間可以被本發 明的系統和方法的實施例使用，以提供更快更低的頻寬成本的被動搜索。根據本發明的實施例，站點可以切換到潛在傳遞接入點的通道，以在目標 信標傳送時間接收該接入點的信標、源地址表(SAT)信號、導頻信號等 (這里通稱為"信標")，而不是浪費時間在該通道上等待信標。另外地或替換地，本發明系統和方法的實施例可以使用主動搜索，這 是基于發送空包到潛在目標接入點并測量由該接入點返回的確認信號的SNR等實現的。較好地，這會導致主動搜索期間響應時間減少。例如，在 接收到空包之后，該接入點將在通常為10微秒的短暫幀間間隔之后傳送介 質接入控制(MAC)確認(ACK)。而一個典型的探測請求的探測響應時 間將長得多。此外，使用空包和MACACK用于主動搜索會節省站點與接 入點間的網絡帶寬，其中站點向潛在的傳遞接入點請求現場報告并且接入 點傳送現場報告到每個站點。如上所述，不同的應用具有不同的傳遞延遲和強健性(robustness)的 要求。因此，根據本發明的系統和方法的實施例，用來啟動一個搜索的閾 值基于站點在任一給定時間使用的應用程序的不同可以不同。例如，可以 為語音站點設置較高的搜索閾值，以便運行語音應用程序的站點一旦該站 點進入到重疊接入點覆蓋區域就開始搜索其他的接入點，從而減少該站點 在失掉當前連接之前不能找到接入點的機會。對于數據站點，搜索其他接 入點可以稍后開始，使得與其他接入點的鏈路的質量更有可能比與當前接 入點的鏈路的質量好。這樣的自適應閾值的使用，產生更少的搜索業務流 量，釋放了頻寬。對于以不同速度移動的站點，快速移動的站點在重疊區域內的時間更 少。因此，根據本發明的系統和方法的實施例，快速移動站點應相對早地 開始搜索過程，而慢速移動站在重疊區域中的時間更長，可以稍后開始搜 索過程。所以，本發明的系統和方法最好為快速移動站設置相對高的搜索 閾值，為慢速移動站設置較低的搜索閾值。本發明的系統和方法的實施例還提供一種更有效的由站點執行的被 動搜索，具有更少的開銷，這是通過使用包含在每個相鄰接入點的鄰居報 告中的目標信標傳送時間(TBTT)信息實現的。此外，本發明的系統和方 法提供更快速和更有效的主動搜索，這是通過使用空包和由接入點返回的介質接入控制(MAC)確認(ACK)或類似的信號識別實現的，而不是通過探測請求和響應來測量接入點的信號強度。對于執行階段，當站點具有一定數量的候選目標接入點以決定漫游到 哪個點時，本發明的系統和方法最好使用自適應閾值。該自適應閾值也可 以取決于站點的移動速度和/或此時站點上的應用類型。執行階段使用的自 適應閾值最好不同于發現階段使用的自適應閾值。但是，在某些情況下可 以使用相同的自適應閾值。無論如何，本發明的實施例中使用自適應閾值 來選擇一個最好的傳遞接入點并由此獲得更穩定和穩健的傳遞。以上已經廣泛概括了本發明的特征和技術優點，以便可以更好地理解 后續的本發明的詳細說明。此發明的其他的特征和優點后面會予以說明， 形成本發明的權利要求的主題。應理解，這里公開的概念和具體實施例可 以容易地用于修改或設計實現本發明的相同目的其他結構的基礎。還應理 解，這些等同的結構不脫離后附的權利要求中設定的本發明范圍。作為本 發明的特征的那些新的特點，包括其組成和操作方法以及其他的目的和優 點將從后續的結合附圖的說明中更好地理解。應該理解，每個附圖僅僅是 用于說明的目的，不是用于限定本發明的范圍。


為了更全面的理解本發明，下面參考附圖詳細進行說明。圖1為已有技術WLAN的示意圖；圖2為顯示已有技術的被動搜索掃描的至少一個部分的頻寬使用的示 意圖；圖3為已有技術建議的IEEE802.11k的一個相鄰接入點的現場報告的 示意圖；圖4為根據本發明的鄰居報告的實施例的示意圖； 圖5為使用自適應搜索閾值的實施例的示意圖；圖6為根據本發明的系統和方法的實施例的被動搜索掃描頻寬使用的 至少一部分的示意圖；圖7為使用'自適應執行閾值的實施例的示意圖；圖8為根據本發明的由站點獲得鄰居報告的方法的實施例的流程圖；圖9為根據本發明的由接入點傳送鄰居報告的實施例的流程圖；圖10為根據圖8和9中的方法實施例的從接入點到新站點的鄰居報告傳送和接收的示例的時間線；圖11為使用特定(ad-hoc)方法來從接入點獲得TBTT的系統的實施例的示意圖；圖12為使用中心控制器來分配接入點的TBTT的系統的實施例的示 意圖。
具體實施方式
本發明的系統和方法的實施例使用一個鄰居報告，該鄰居報告除了包 括較多關于相鄰接入點的常規信息之外，還包括搜索閾值、相鄰接入點的 目標信標傳送時間和執行閾值。本發明的系統和方法還提供更新鄰居報告 的機制。基于發送空包的更快和更低頻寬成本的主動搜索方案可以額外或 替換地由本發明的系統和方法使用。根據本發明的實施例，由接入點將鄰居報告提供給其站點。接入點周 期性地和/或受站點請求廣播該鄰居報告到其站點。這減少或消除了需要站 點從潛在的傳遞接入點請求現場報告及需要這樣的接入點傳送該現場報 告，由此釋放了網絡容量。此外，本發明的系統的實施例可以使用更短的 鄰居報告更新，以便通知站點鄰居接入點的改變，而不是重新廣播整個鄰 居報告。這進一步減少了網絡開銷，釋放了網絡容量。根據本發明的實施例，鄰居報告包括搜索閾值和執行閾值。搜索閾值 和執行閾值可以基于站點運行的應用程序、站點的移動速度、目標接入點、 當前關聯接入點或其他變量而修改。根據本發明的實施例，搜索閾值可以 由站點使用來確定何時開始搜索過程，而執行閾值可以用于選擇目標接入 點。較好地，使用自適應閾值提高了傳遞強健性同時減少了開銷。相鄰接入點的目標信標傳送時間可以也包含在鄰居報告的實施例中， 也可以由本發明的系統和方法的實施例使用以便提供更快和更低頻寬成本 的被動搜索。根據本發明的系統和方法的實施例，站點可以在目標信標傳送時間切換到潛在的傳遞接入點的通道，以接收接入點的信標，而不是浪 費時間在該通道上等待信標。此外或替換地，本發明系統和方法的實施例可以使用主動搜索，發送 空包到潛在的目標接入點并測量該接入點返回的確認信號的SNR或其他 信號強度測量值。不是站點向潛在的傳遞接入點請求現場報告及接入點傳 送該現場報告到每個這些站點，相當數量的網絡容量被釋放。現在轉到本發明的鄰居報告，本發明的實施例使用一個鄰居報告，鄰 居報告從一個接入點發送到其相關聯站點，作為廣播信息或者應站點請求。圖4是一個有效鄰居報告的實施例內容的示意圖，可以根據本發明的實施 例而使用。鄰居報告的實施例400包括標頭401、更新站點列表402、鄰居 接入點列表403、傳遞優先級列表404。鄰居報告400最好作為一個廣播包 傳送，以便與廣播接入點關聯的所有站點可以接收到它。鄰居報告400的標頭401的長度可以為3個八位字節(octet)。第一 octet可以是消息標識符，它通知接收站點消息的類型，即鄰居報告。后續 的兩個octet的2個最高有效位(MSB) 412可以用作狀態位。例如，如果 該2個MSB設為00，代表該報告是完全的鄰居報告。如果該2個MSB 設為Ol，代表該報告是更新鄰居報告。當任何站點收到一個完全的鄰居報 告時，它最好覆蓋已經存儲的任何己存在的鄰居報告。較好地，當一個站 點接收一個更新鄰居報告時，該站點僅部分地覆蓋其先前存儲的鄰居報告， 刷新先前存儲的鄰居報告。示例的鄰居報告的第二和第三octet的14個最 低有效位(LSB) 413最好用于標明鄰居報告的長度，最好以octet為單位。更新站點列表402包括更新的站點的列表。示例的實施例的頭2個 octet的2位MSB 422標明該表是一個完全的列表還是更新列表。示例的 實施例的14位LSB 423用于標明站點更新列表的長度，最好以octet為單 位。更新站點列表的每個單元包括待更新的站點的MAC地址425和此站 點的傳遞優先級表的指定類型。每當一個站點在更新站點列表中發現其 MAC地址，該站點最好指定新的傳遞優先級表給其自己。根據本發明的 實施例，當滿足下列條件之一時，鄰居報告中的信息為一個站點更新該 站點與接入點有新的連接；指定的接入點已經收到來自該站點的鄰居報告請求；或站點的傳遞優先級表的指定類型需要改變。鄰居接入點列表403提供關于相鄰接入點的信息。示例的實施例的頭 兩個octet的2位MSB 432標明該列表是完全列表還是更新列表。示例的 實施例的14位LSB 433用于標明鄰居接入點列表的長度，最好以octet為 單位。在示例的列表403之內，每個接入點的條目434包括接入點的BSSID 435、 BSSID匹配狀態436、當前通道437、 PHY類型438、信標間隔439 和TBTT 440。 TBTT 440的一個標準的表示使用6個octet,其取值范圍從 0x000000到0xffffff，信標間隔的范圍可以為0x00到0xff。根據本發明的 實施例，TBTT可以歸一化到從0x000000到0x0000ff的值。因此，如果已 知4個最重要octet的缺省值為0，只需要2個octet來代表TBTT。換句話 說，到下一信標時間的時間(TBTT)不應大于信標間隔。因此，根據本發 明，TBTT可以歸一化到信標間隔的最大值(即0xff)。此外，由于根據示 例的實施例中，每個接入點的BSSID 435的長度是6個octet,根據本發明 可以使用長度為1 octet的數No—AP 431來標明傳遞優先級表404中的每個 接入點，和No—AP 441 —樣。以此方式，鄰居報告400中可以節省5個octet。傳遞優先級表404可以包括各種類型的傳遞優先級表444來表示站點 可能運行的不同類型的應用程序、站點的移動速度等。示例的實施例的傳 遞優先級表404的頭兩個octet的2位MSB 442標明該表是完全的集合還 是更新的表。示例的實施例的傳遞優先級表404的頭兩個octet的14位LSB 443標明傳遞優先級表404的長度，最好以octet為單位。本發明的實施例 的表可以包括表的類型446的指示。在每個表444中，最好提供一定數量 的鄰居接入點445并且每個都由No—AP441標明，如上面討論的那樣。最 好每個鄰居接入點有其自己的搜索閾值448和其自己的執行閾值449。最 好每個站點被指定一個類型的傳遞優先級表444。在極端情況下，傳遞優 先級表444的類型的數量與站點的數量相同。根據本發明的實施例，自適應搜索閾值設置時要考慮多個因素，諸如 應用類型、不同接入點中的重疊區域、站點的移動速度等等。根據本發明 的實施例，搜索閾值可以是信號強度的量度、差錯率量度和/或鏈路質量的 其他量度。圖5為根據本發明的實施例的使用自適應搜索閾值的實施例500的示意圖，諸如閾值448。此閾值可以在給定時間根據站點運行的應用程序、站點移動速度等來改動。圖5顯示了根據應用程序類型的各種搜索閾 值，站點505和507從API覆蓋區域501移動到AP2覆蓋區域502。站點 505運行語音應用程序，可以使用接收信號強度指示器(RSSI)的-55dBm 和15%幀差錯率(FER)的閾值，而站點507，運行數據應用程序，可以 使用-65dBmRSSI和15M的FER的閾值。類似地，高速移動的站點可以使 用較高的閾值，諸如示例的-55dBmRSSI和15。/。FER閾值，而較低移動速 度的站點可以使用較低的-65dBmRSSI和15FER閾值來啟動搜索過程。假定500米的蜂窩半徑和使用上述的閾值，表1顯示了根據本發明的 實施例的不同數量的語音和數據用戶用于搜索的本地業務流量的比例。表l用于搜索的本地業務流量的比例 語音、數據站點的數量 沒有自適應閾值 有自適應閾值 (20， 30) 17.6% 7.5%(10， 40) 23.5% 10.1%如上所示，使用被動搜索方案，基于傾聽由非關聯接入點發來的信標， 引入了延遲，對許多應用是不能忍受的。根據本發明的實施例，由于每個 接入點周期性地傳送其信標，站點可以使用相鄰接入點的TBTT，如報告 500的TBTT539，來選擇性地監督非關聯通道，以捕獲接入點的信標、SAT、 導頻信號等，從而收集或確認關于接入點的信息和/或決定與那個接入點的 潛在鏈路的質量。圖6為旨在顯示相對于傳統的被動搜索(如圖2示出的) 站點如何在其相關聯通道上增加有用的時間而同時利用TBTT掃描傳遞接 入點的示意圖。以此方式，相對于傳統的被動搜索方案，站點可以依靠主 動搜索方案而減少了其當前通道上額外的流量成本。此外，由于主動搜索 的要求降低，非關聯接入點上的帶寬負荷可以減少。如上所述，傳統的主動搜索是基于站點發送探測請求包，接入點一旦收 到該探測請求包就返回探測響應包。此主動搜索可以用來獲取關于接入點 的信息，站點可以基于接收的探測響應包的SNR來估計鏈路質量。但是， 利用本發明的鄰居報告，站點具有除與每個接入點的鏈路質量以外的關于 相鄰接入點的全部信息。因此，使用本發明的實施例的系統可能不需要使用傳統的主動搜索來獲取關于潛在的傳遞接入點的信息。因此，根據本發 明的系統和方法，站點可以發送一個空包，其目的地址是相鄰接入點。接收到此空包后，相鄰接入點的MAC將最好自動地在10us內返回一個ACK 確認包。站點可以根據接受到的ACK的SNR或其他類似的去估計鏈路質 量。以此方式，用于主動搜索的時間可以減少到大約lms,而傳統的探測請 求方案的時間為數十ms。由于ACK的長度遠小于探測響應的長度，主動 搜索所占用的空中時間(airtime)和帶寬也顯著減小，由此增強了整個系 統的容量。傳遞執行階段期間，本發明的系統和方法可以使用自適應執行閾值449， 如可以包含在鄰居報告500中。具有了鄰居報告提供的相鄰接入點的信息 和到該接入點的鏈路質量的信息，站點就可以比較其當前鏈路和其他鏈路， 例如比較鏈路的SNR。如果新鏈路的SNR與當前鏈路的SNR的差大于一 定的閾值，如接入點的執行閾值449，該站點可以試圖切換到另一接入點。 由于無線通道的波動，閾值越大，越有可能新的鏈路好于當前鏈路。但是， 閾值越大，越有可能站點在與新的接入點建立新的連接之前丟掉與當前接 入點的連接，這可能產生一個大的傳遞延遲。于是，根據本發明，使用語 音應用程序的站點最好分配一個較低閾值，而運行數據應用程序的同一位 置的同 一站點可以被提供一個較大閾值。圖7顯示了根據應用程序類型的各種執行閾值，其中站點705和707 從API覆蓋區域701移動到AP2覆蓋區域702。運行語音應用程序的站點 705可以使用相對較低的閾值，如新的接入點AP2的SNR為15dB，當前 相關聯接入點API與目標接入點AP2之間的SNR的差(delta SNR)為3dB， 來確定是否執行接入點傳遞。此閾值更可能確保與新的接入點AP2的連接 中有最小的延遲。同時，運行數據應用程序的站點707，可以使用相對較 高的閾值10dBSNR和6dB delta SNR，來確定是否執行接入點傳遞。此閾 值更可能確保鏈接保持完整性。以類似方式，高速率移動的站點可以使用 較低閾值，如示例的15dBSNR和3dB delta SNR，而較低速移動的站點可 以使用較高的10dB SNR和6dB delta SNR閾值來啟動切換。回到鄰居報告，圖8是站點獲取一個鄰居報告的方法的實施例800的個接入點建立新的連接時，即在801，與一個接入點關聯或重新關聯，在802該站點復置計時器并開始計時。在803，該站點 等待一個鄰居報告。如果站點在2秒內沒有收到鄰居報告(804)，在805 該站點向關聯接入點請求一個鄰居報告。然后，該站點復置計時器并切換 回等待一個鄰居報告狀態(803)。如果該站點在2秒內成功地接收到鄰居 報告(806)，該站點切換到另一狀態，并等待新的鄰居報告或更新(807)。 但是如果站點在很長時間例如20秒內沒有收到鄰居報告或更新(808)，它 將在805請求一個鄰居報告。以此方式，站點保持相鄰潛在傳遞接入點的 當前畫面，沒有占用相鄰接入點的帶寬。圖9是接入點傳送鄰居報告的方法實施例的流程圖。在901，接入點 第一次發出一個鄰居報告，在902復置計時器并在903等待。如果在下一 秒內在904確定鄰居報告的任何內容需要更新，在901接入點發出一個新 的鄰居報告，否則在906接入點第二次重發同一鄰居報告。由于本發明的 系統和方法廣播鄰居報告，不需要從站點發送接收確認信號。因此，鄰居 報告最好在906重新發送來增加鄰居報告被所有合適站點收到的可能性。 在907接入點等待另一秒。如果在908確定在第二秒內鄰居報告需要更新， 在901接入點發送一個新的鄰居報告，否則接入點暫緩傳送鄰居報告并在 907等待另一秒。以此方式，接入點可以讓其指定的站點知道相鄰潛在傳 遞接入點的最新消息，而不需要站點占用相鄰接入點的帶寬。另外地或者 替換地，接入點可以傳送或單播一個鄰居報告到一個需要鄰居報告的單獨 的站點，或者傳送/單播一個鄰居報告更新到一個需要這個更新的單獨站 點。結合考慮圖8和9中的方法實施例，圖10顯示時間線1000，顯示從 接入點到該接入點覆蓋區域內新站點(在1001處增加了新站點)的傳送和 接收鄰居報告。該時間線兩點間的時間增量例如為1秒。在時間1002， 1003， 1006， 1007和1008發送鄰居報告。在1002處發送報告是因為最后一秒內 有新的站點加入該接入點。在1003處最好再發送一次報告，這是由于上面 圖9的步驟906討論的原因，以增加鄰居報告被所有合適的站點接收到的 可能性。在1006處發送報告是由于站點在1010請求了一個報告，在1007處發送報告是由于在1011有一個與站點有關的數據更新。更新報告最好在1008重新發送，也是由于上面圖9中的步驟906討論的原因，以增加鄰居報告更新被所有合適的站點接收到的可能性。另外地或替換地，如上所述， 傳送的形式可以是廣播到接入點覆蓋區域中所有站點或者單播到需要鄰居 報告或更新鄰居報告的單個站點。圖11和12為顯示如何從接入點取得TBTT以包含在鄰居報告中的示 意圖。圖11是系統實施例1100示意圖，使用特定(ad-hoc)方法實施而 獲取接入點的TBTT。系統1100中幾個接入點API、 AP2、 AP3共用一個 分布式系統，可以是有線分布系統或無線分布系統，而沒有中央控制器。 例如，當API要知道AP2的TBTT時間時，API可以在時間TS01直接發 送TBTT請求到AP2。 一旦收到該請求，AP2最好發送一個帶有其當前時 間戳(TS2)和剩余時間(delta2)的響應包，直到其下一信標傳送。API 從AP2接收響應包，API在時間TS02可以計算API和AP2間的往返時 間(RTT2)， RTT2=TS02-TS01。 API可以假定每個方向的延遲是相同的， API可以估算AP2的TBTT時間為TBTT，2=TS01+delta2-RTT2/2。圖12為使用基于中央控制器的系統實施例1200的示意圖，用于獲取 接入點的TBTT。系統實施例1200包括中央控制器1201，它可以用于同步 接入點(AP1、 AP2、 AP3)，并通知每個接入點其他接入點的TBTT以便 包括在鄰居報告中。雖然本發明及其優點已經詳細予以說明，應理解可以進行各種變化、 替代和改動，而不脫離所附權利要求定義的本發明。此外，本申請的范圍 不限于說明書描述的處理方法、機器、制造、物質構成、裝置、方法和步 驟的特定實施例。從公開內容可以容易地理解，可以使用目前已存在和未 來將開發出的處理方法、機器、制造、物質構成、裝置、方法和歩驟，只 要與這里描述的相應實施例執行了同樣功能或取得了同樣效果。因此，所 附權利要求旨在在其范圍內包括這些處理方法、機器、制造、物質構成、 裝置、方法和步驟。
權利要求
1、一種無線網絡鄰居報告，包括相鄰接入點的目標信標傳送時間。
2、 根據權利要求l的鄰居報告，還包括至少一個自適應閾值。
3、 根據權利要求2的鄰居報告，其中所述自適應閾值是基于以下至少 之一的所述站點運行的應用程序類型、所述站點的移動速度、目標傳遞 接入點和相關聯接入點。
4、 根據權利要求2的鄰居報告，還包括傳遞優先級表。
5、 根據權利要求4的鄰居報告，其中所述的至少一個自適應閾值包含在所述的傳遞優先級表中。
6、 根據權利要求4的鄰居報告，其中每個所述的傳遞優先級表與一個 站點相關，該站點被指定給傳送所述鄰居報告的一個接入點。
7、 根據權利要求l的鄰居報告，還包括多個自適應閾值，至少一個所 述閾值為搜索閾值，至少一個所述閾值為執行閾值。
8、 根據權利要求l的鄰居報告，其中所述鄰居報告包含比IEEE802.11k 更多的信息。
9、 一種方法，包括步驟通過無線數據接入點廣播一個鄰居報告到相關聯的無線數據站點，所述 鄰居報告包含關于相鄰接入點的信息-,通過廣播所述鄰居報告一個更新到所述相關聯無線數據站點來更新所 述鄰居報告。
10、 根據權利要求9的方法，還包括 單播一個鄰居報告到需要鄰居報告的一個所述站點。
11、 根據權利要求9的方法，還包括通過單播所述鄰居報告的一個更新到一個站點來更新一個所述站點的 所述鄰居報告。
12、 根據權利要求9的方法，其中所述鄰居報告包括相鄰接入點的目標 信標傳送時間。
13、 根據權利要求12的方法，還包括歩驟在所述目標信標傳送時間由所述站點通過掃描所述相鄰接入點來搜索一個目標傳遞接入點。
14、 根據權利要求13的方法，其中所述掃描包括在所述目標信標傳送時間期間由所述站點從所述相鄰接入點接收一個 信標。
15、 根據權利要求9的方法，還包括步驟由一個站點搜索一個目標傳遞接入點，這是通過發送一個空包到一個目 標接入點并測量所述目標接入點的確認信號來實現的。
16、 根據權利要求9的方法，其中所述鄰居報告包含一個由所述站點使 用的自適應閾值，以確定站點是否應啟動搜索一個目標傳遞接入點。
17、 根據權利要求16的方法，其中所述自適應閾值是基于所述站點運 行的應用程序類型、所述站點的移動速度和相關聯接入點中至少之一的。
18、 根據權利要求9的方法，其中所述鄰居報告還包含一個由所述站點 使用的自適應閾值，以確定站點是否應建立與一個目標接入點的連接。
19、 根據權利要求18的方法，其中所述自適應閾值是基于所述站點運 行的應用程序類型、所述站點的移動速度和目標傳遞接入點中至少之一的。
20、 一種系統，包括多個無線數據接入點，每個所述接入點提供一個鄰居報告到其指定站 點，所述鄰居報告包括關于相鄰接入點的信息，包括目標信標傳送時間。
21、 根據權利要求20的系統，還包括多個適于與所述接入點無線通信的站點，每個所述站點與一個所述的接 入點相關聯，并在所述的目標信標傳送時間通過掃描與所述的相鄰接入點 相關聯的通道來搜索一個目標傳遞接入點。
22、 根據權利要求20的系統，還包括多個適于與所述接入點無線通信的站點，每個所述站點與一個所述接入 點相關聯，并適于通過傳送一個空包到一個所述接入點及監控確認信號的 強度以探測一個接入點的信號強度來搜索一個目標傳遞接入點。
23、 根據權利要求20的系統，其中所述鄰居報告還包括一個自適應閾 值，由一個所述的指定站點使用以啟動搜索一個新的接入點用于傳遞。
24、 根據權利要求23的系統，其中所述的自適應閾值是基于所述站點運行的應用程序類型、所述站點的移動速度和相關聯接入點中至少之一的。
25、 根據權利要求23的系統，其中所述站點使用由所述鄰居報告提供的一個第二自適應閾值來啟動執行傳遞到一個新的接入點。
26、 根據權利要求25的系統，其中所述的第二自適應閾值是基于所述 站點運行的應用程序類型、所述站點的移動速度和目標傳遞接入點中至少 之一的。
27、 根據權利要求20的系統，其中所述鄰居報告包含比IEEE80211k 現場報告更多的信息。
28、 一種無線數據接入點，包括用于廣播鄰居報告的裝置，所述的鄰居報告包括關于相鄰接入點的信 息，所述的信息包括所述相鄰接入點的目標信標傳送時間；與一個接入點關聯的一特定站點的一個自適應搜索閾值，用來啟動 對傳遞接入點的搜索；所述特定站點的一個自適應執行閾值，以啟動到某特定接入點的傳遞。
29、 根據權利要求28的接入點，其中所述的鄰居報告包含比 正EE802.1 lk現場報告更多的信息。
30、 根據權利要求28的接入點，其中所述的自適應閾值是基于所述站 點運行的應用程序類型、所述站點的移動速度、所述站點的相關聯接入點 和目標傳遞接入點中至少之一的。
31、 根據權利要求28的接入點，其中所述的鄰居報告包括傳遞優先級 表，所述的自適應閾值包含在與所述特定站點相關聯的一個傳遞優先級表 中。
32、 根據權利要求28的接入點，其中所述的鄰居報告包括傳遞優先級 表，所述的自適應執行閾值包含在與所述特定站點和特定接入點相關聯的 一個傳遞優先級表中。
33、根據包含在所述的鄰居報告更新中的更新信息來更新所述鄰居報告的 裝置。
34、 根據權利要求33的無線站點，還包括當突破了自適應搜索閾值時用于搜索目標傳遞接入點的裝置。
35、 根據權利要求34的無線站點，其中所述的搜索裝置包括在目標信標傳送時間期間從相鄰接入點接收信標的裝置，所述相鄰接入點包含在所述的鄰居報告中；用于發送空包到所述相鄰接入點的裝置；用于測量來自所述相鄰接入點的確認信號的裝置。
36、 根據權利要求34的無線站點，其中所述的自適應閾值是基于所述 站點運行的應用程序的類型、所述站點的移動速度、所述的相關聯接入點 和所述的目標傳遞接入點中至少之一的。
37、根據權利要求33的無線站點，還包括當突破包含在所述鄰居報告中的自適應閾值時，用于執行到目標接入 點的傳遞的裝置。
全文摘要
用于無線網絡中的有效傳遞的系統和方法的實施例使用一個鄰居報告，除了包括關于相鄰接入點的更多常規信息之外，它可以包括搜索閾值、相鄰接入點的目標信標傳送時間和執行閾值。本發明的系統和方法也提供一個更新鄰居報告和其單元的機制。基于發送空包的較快和較低頻寬成本的主動搜索方案也可以由該系統和方法使用。
文檔編號H04L12/28GK101253730SQ200680008545
公開日2008年8月27日 申請日期2006年5月8日 優先權日2005年5月3日
發明者何勁風, 何競翼, 劉堅能, 劉紹強, 歐嘉棟, 力 江, 巖 汪, 飚 黃, 黃昌鋭 申請人:香港應用科技研究院有限公司